分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务SaaS平台的制作方法

本发明涉及分布式光伏发电领域，具体涉及一种分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台。

背景技术：

分布式光伏发电作为清洁能源在当今环境污染、雾霾严重的大环境下，显得尤为重要。随着成本的大幅度降低以及国家产业政策的支持，近几年光伏发电迅速变成最具潜力的新兴产业，分布式光伏电站的建设发展迅猛。

然而这一备受瞩目的清洁能源却正遭受着污染的侵袭和影响，覆盖了各种污染物和尘埃的光伏组件能吸收的日照辐射大大降低，极大的影响了光伏发电的效益和收益。在我国西北地区因所处环境主要以风沙粉尘为主，受工业污染和有机物污染影响相对较小，光伏组件清洁度对发电量的影响为5％～8％，如果电站运维和定期清洁不到位，其影响更大。而在我国东部地区，污染源主要是雾霾、工业废气(焊接、工业粉尘、热处理烟气等污染)、汽车尾气、餐饮油烟排放、昆虫和鸟类粪便、风沙浮尘等综合因素，情况复杂，有研究表明在北方污染较大地区，平均发电效率(发电量)会下降20％左右甚至更高。另外碰到雨雪天气，组件表面积雪不仅对发电量造成直接影响，积雪造成的压力也对系统的结构强度造成极大的隐患。因此通过合理科学地清洁太阳能组件来提升光伏系统发电量和效益的理念，受到业界认可并成为当务之急。

太阳能电池板表面容易积累或覆盖风沙、灰尘、积雪等污垢，若没有及时科学专业的清洁，最高可能导致发电量下降20％-30％。据统计，全球太阳能电站每年因无效清洁或清洁不及时产生的直接经济损失高达约100亿美元。因此通过合理科学地清洁太阳能组件来提升光伏系统发电量和效益的理念，受到业界认可并成为当务之急。

目前大多数的大型地面光伏电站都已经建立了一套的运维体系，也包括了定期或不定期对光伏组件进行必要的清洁，对于改善系统效率，降低灰尘积累的不良影响起到了一定的作用。这些电站组要应用较为传统的情节方式，高例如压水枪、喷淋系统、人工擦洗、大型清洗车，这些方式不同程度地受到地势、场所、水资源等条件限制，不仅成本高，还存在损伤太阳能电池板组件的隐患。此外业界对电池板何时清洁、如何清洁以及清洁效果评判、价值测定等关键问题尚未形成共识，更没有标准化的管理及作业体系。因此，太阳能光伏行业亟需引入全新的清洁运维管理理念。

但是对于分布式光伏的另一大主体：“小规模屋顶电站(千瓦至兆瓦规模以下)”，这些清洁和运维手段的应用由于技术复杂性和成本而受到一定限制。绝大多数业主和分布式用户并未有专业知识和安全意识，人工清洗组件可能会造成损坏甚至安全事故。

技术实现要素：

本发明基于分布式光伏电站设备数量多、地理分散、难以快速诊断、用户业主无专业知识等难点，提出一种分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台，能有效提高小型分布式电站和发电系统的清洗效率，保障小微型光伏用户的发电收益。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台包括：

数据采集模块，每个独立分布式光伏系统分配有数据采集模块，数据采集模块用于采集分布式光伏系统的监控数据；

数据传输模块，与数据采集模块连接，用于将监控数据上传至网络服务器；

运维数据库，与网络服务器连接，用于保存监控数据；

清洁管理模块，与运维数据库连接，用于对监控数据进行判断和分析，分析该组监控数据对应的分布式光伏系统是否存在异常且该异常是否为清洁问题，若是，则提出相应的清洁方案。

本发明一种分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台，能有效提高小型分布式电站和发电系统的清洗效率，保障小微型光伏用户的发电收益。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，还包括清洁解决方案数据库，用于保存多种不同清洁问题的解决方案，清洁管理模块与清洁解决方案数据库连接，当清洁管理模块判断该组监控数据对应的分布式光伏系统存在异常时，清洁管理模块从清洁解决方案数据库中搜索出合适的清洁方案。

采用上述优选的方案，便于清洁管理模块快速找到合适的清洁方案。

作为优选的方案，还包括用户登录模块，用户根据自身的姓名、公司的名称、代码或用户名等一种或多种方式进行登录，用户登录模块根据用户的不同属性赋予该用户对应的权限，不同的权限具有查阅不同数据的资格。

采用上述优选的方案，保证平台的安全性。

作为优选的方案，分布式光伏系统包括以下一种或多种设备：光伏组件、逆变器、储能电池、双向电表、充电桩。

采用上述优选的方案，可以多方面的监控。

作为优选的方案，监控数据包括以下一种或多种数据：该组监控数据对应的分布式光伏系统的代码或名称、该组监控数据对应的分布式光伏系统的地址、气象和日照数据、光伏组件的发电量、直流组件的电流、电压和功率、交流逆变器输入和输出功率、双向电表的表值、等发电量数据。

采用上述优选的方案，可以多方面的监控。

作为优选的方案，数据传输模块采用有线、wifi、3g、4g、gprs中的一种或多种方式将监控数据上传至网络服务器。

采用上述优选的方案，可采用多种数据传输模式，保证数据传输的有效性和可靠性。

作为优选的方案，还包括通知对接模块，当清洁管理模块分析该组监控数据对应的分布式光伏系统存在异常且该异常为清洁问题时，通知对接模块将提出的清洁方案发送给合适的清洁机构，并推送给相应的业主和/或开发商。

采用上述优选的方案，简化繁琐的商务和交易流程，做到线上和线下高效结合。

作为优选的方案，还包括：清洁机构数据库，清洁机构数据库保存有多个清洁结构的名称、地址、信誉、各种清洁服务的收费、清洁服务评价、清洁等级、清洁效率；

通知对接模块根据清洁方案的难易程度、清洁机构数据库内的多组信息以及各清洁机构与需要清洁的分布式光伏系统之间的距离进行判断，找出合适的清洁机构。

采用上述优选的方案，便于业主作出准确的选择。

作为优选的方案，还包括：清洁预制模块，清洁预制模块分别与运维数据库和清洁管理模块连接，清洁预制模块根据用户的需求、当地的雾霾和天气条件、该段时间内监控数据的情况以及该段时间内的清洁情况进行分析，制定定期或不定期的清洁预制方案。

采用上述优选的方案，实现定期或不定期的清洁。

作为优选的方案，清洁预制方案包括以下一项或多项：清理机构信息、清理时间、清理拟成本、清理前的电量、清理后的拟电量、清理后的多余收益。

采用上述优选的方案，保证业主利益的最大化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台的结构框架示意图之一。

图2为本发明实施例提供的分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台的结构框架示意图之二。

图3为本发明实施例提供的分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台的结构框架示意图之三。

其中：1数据采集模块、2数据传输模块、3网络服务器、4运维数据库、5清洁管理模块、6用户登录模块、7清洁解决方案数据库、8通知对接模块、9清洁机构数据库、10清洁预制模块。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台的其中一些实施例中，

如图1所示，分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台包括：

数据采集模块1，每个独立分布式光伏系统分配有数据采集模块1，数据采集模块1用于采集分布式光伏系统的监控数据；

数据传输模块2，与数据采集模块1连接，用于将监控数据上传至网络服务器3；

运维数据库4，与网络服务器3连接，用于保存监控数据；

清洁管理模块5，与运维数据库4连接，用于对监控数据进行判断和分析，分析该组监控数据对应的分布式光伏系统是否存在异常且该异常是否为清洁问题，若是，则提出相应的清洁方案。

本发明还包括用户登录模块6，用户根据自身的姓名、公司的名称、代码或用户名等一种或多种方式进行登录，用户登录模块根据用户的不同属性赋予该用户对应的权限，不同的权限具有查阅不同数据的资格。用户可以为业主、开发商和运维机构。

分布式光伏系统包括：光伏组件、逆变器、储能电池、双向电表、充电桩。

数据传输模块2采用有线、wifi、3g、4g、gprs中的一种或多种方式将监控数据上传至网络服务器3。

本发明公开的saas平台可以同时接入大量的独立且分散的光伏系统，且互相信息独立。

本发明采用数据采集模块1进行数据采集和监控，采用数据传输模块2进行数据传输，为分布式光伏系统生命周期的运维和管理带来极大的便利，可供采集和监控的数据包括但不限于：该组监控数据对应的分布式光伏系统的代码或名称、该组监控数据对应的分布式光伏系统的地址、气象和日照数据、光伏组件的发电量、直流组件的电流、电压和功率、交流逆变器输入和输出功率、双向电表的表值、等发电量数据。

设备数据和信息实时通过数据传输模块2的多种传输方式传输至网络服务器3，在多系统设备分散的情况基于无网wifi的方式整合一定区域内的数据，在利用3g/4g/gprs的通讯回传至基于云的服务器(虚拟监控和运维中心)，将有助于加速布助通讯网络，并提供稳定传输质量。

在saas平台中，所有接入的分布式发电系统的数据都将作为运维数据库4的一部分进行存储、计算和分析。在系统生命周期内的所有数据均将得到永久保存和备份，并添加网络安全加密措施保证数据安全。

为实现远程智能诊断功能，saas平台采用清洁管理模块5对发电系统的信息和数据进行处理并诊断，对于诊断异常的系统和安全隐患，在系统异常情况下，还将进一步判定该异常是否为清洁问题，并提出相应的清洁方案。

本申请的清洁方案可以为联系清洁机构进行清洁，也可以采用清洁机器人进行清洁，当需要清洁时，给清洁机器人以控制指令，通过软件设定清洁计划和效果，提升自动化程度。

本发明整个saas系统及各数据库及其接口还充分考虑了信息安全等要素，提供多层加密保护及网络安全措施，最大程度的保证数据安全及用户信息机密。同时还具备较好的可拓展性，即随着技术、标准和接入电气设备的增加或修改，saas平台及所监控的分布式发电系统具有与之适应的拓展能力，从而保障光伏系统全生命周期内的运维管理和服务。

本发明具有以下有益效果：

第一，本发明利用人工智能和深度学习算法，可以实现远程监控并判断系统发电量是否收到组件覆盖污染物的影响，能及时响应为用户提出相应的经济的清洁方案。该saas平台能方便广大的分布式用户或运维商，拥有智能操作、及时响应、批量服务、成本低廉、高效灵活的优点，保证了分布式光伏系统的效益最大化。

第二，通过saas(software-as-a-service软件即服务，一种基于网络和云计算的新型软件服务模式)软件来对小型分布式光伏发电系统进行监控和远程诊断，无需任何现场操作和繁琐的物理模型，基于深度学习算法准确的分析系统历史状态和实时工况，用户(业主、开发商或运维管理机构)通过网络即可以获取发电系统的实时信息并判断是否需要及时的清洁服务。同时本发明基于saas软件平台，用户可以直接通过网络或移动设备接入使用，简单明了的可视化ui界面让分布式光伏发电系统的状态和清洁维护的效果一目了然。

第三，本发明技术基于分布式光伏电站设备数量多、地理分散(故障点多)、难以快速诊断、用户业主无专业知识等难点，提出分布式光伏系统智能诊断与线下清洁服务saas平台，能有效提高小型分布式电站和发电系统的清洗效率，保障小微型光伏用户的发电收益。

如图2所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，还包括清洁解决方案数据库7，用于保存多种不同清洁问题的解决方案，清洁管理模块5与清洁解决方案数据库7连接，当清洁管理模块5判断该组监控数据对应的分布式光伏系统存在异常时，清洁管理模块5从清洁解决方案数据库7中搜索出合适的清洁方案。

采用上述优选的方案，便于清洁管理模块快速找到合适的清洁方案。

进一步，还包括通知对接模块8，当清洁管理模块5分析该组监控数据对应的分布式光伏系统存在异常且该异常为清洁问题时，通知对接模块将提出的清洁方案发送给合适的清洁机构，并推送给相应的业主和/或开发商。

采用上述优选的方案，简化繁琐的商务和交易流程，做到线上和线下高效结合。

进一步，还包括：清洁机构数据库9，清洁机构数据库9保存有多个清洁结构的名称、地址、信誉、各种清洁服务的收费、清洁服务评价、清洁等级、清洁效率；

通知对接模块根据清洁方案的难易程度、清洁机构数据库内的多组信息以及各清洁机构与需要清洁的分布式光伏系统之间的距离进行判断，找出合适的清洁机构。

采用上述优选的方案，便于业主作出准确的选择。清洁管理模块5分析发电量是否受到了组件表面灰尘积累或遮蔽物的较大影响。当遮蔽物(灰尘、积雪等)对发电量的影响超过用户设置的警戒值(通常为5％并可调整)时，saas平台会通知用户，并根据saas平台建立的清洁解决方案数据库7并提出相应的系统清洁解决方案，并对接saas平台上的清洁机构数据库9，以便及时实施必要的的运维措施，做到线上和线下高效结合。

如图3所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，还包括：清洁预制模块10，清洁预制模块10分别与运维数据库4和清洁管理模块5连接，清洁预制模块10根据用户的需求、当地的雾霾和天气条件、该段时间内监控数据的情况以及该段时间内的清洁情况进行分析，制定定期或不定期的清洁预制方案。

采用上述优选的方案，实现定期或不定期的清洁。

进一步，清洁预制方案包括以下一项或多项：清理机构信息、清理时间、清理拟成本、清理前的电量、清理后的拟电量、清理后的多余收益。

采用上述优选的方案，保证分布式用户的收益最大化，无需用户为此有任何顾虑。利用本技术和方案，即便是小型分布式系统的业主和用户也能及时知晓系统的工况及组件清洁度的影响，对于可能出现的衰减能尽早做到有效识别并加以控制，最大化的增加系统在生命周期中的发电量和收益。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。